В центре нашей галактики есть черная дыра по имени Стрелец A * (произносится «Стрелец A-звезда»). У нас есть хорошее представление о том, как выглядит наша галактика, Млечный Путь. Это двухрукая спираль, идущая от Стрельца А * и постоянно вращающаяся. Но когда ученые наблюдали гравитационные эффекты Млечного Пути, они поняли, что чего-то не хватает. Не считая темную материю, Млечный Путь весит примерно в 150–300 миллиардов раз больше веса Солнца, но исследователи обнаружили только около 65 миллиардов солнечных масс.
Это много недостающей массы.
Новая исследовательская работа Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, опубликованная в «Астрофизическом журнале», дает объяснение большей части этой недостающей массы, а также способствует лучшему пониманию недавней истории галактики. Используя рентгеновские телескопы, исследователи обнаружили массивный пузырь очень горячего газа, расширяющийся из окрестностей Стрельца А *. Этот газ настолько горячий (более миллиона градусов), что его не было видно обычным телескопам.
Мартин Элвис, смитсоновский астрофизик из Центра астрофизики и один из авторов статьи, сказал, что было непросто выяснить, как галактика может скрывать такую массу. «Большая часть обычного вопроса не найдена ни в чем, что мы могли бы легко увидеть, поэтому вы должны подумать о том, как это скрыть», - говорит он. «Один из способов скрыть это, нагревая это. Поскольку это становится более горячим, электроны на внешней стороне отрываются. Мы видим вещи только из-за воздействия на электроны, поэтому, когда они исчезают, мы не можем их видеть ».
Ученые использовали телескопы, которые наблюдают рентген, а не обычный свет. Изучая рентгеновские лучи с помощью космических аппаратов XMM-Newton и Chandra, контуры массивного пузырька газа начали появляться.
Прямо сейчас Стрелец A * - относительно неактивная черная дыра. Но шесть миллионов лет назад, когда первые гоминины появлялись на Земле, они поглощали огромное количество вещества, которое было близко к нему. Это создало пузырь относительно пустого пространства. Но Стрелец А * также выкачал в это пространство газ низкой плотности, состоящий из большого количества кислорода и, вероятно, также водорода и других элементов.
«Все, что мы действительно можем измерить, это кислород», - говорит Элвис. «У него самый большой шанс быть замеченным. Мы хотели бы сделать больше, но очень трудно увидеть другие элементы там. Это явно не первозданный газ с начала вселенной, потому что в нем есть этот кислород ».
Газ, вероятно, никогда не остынет. «Способ охлаждения газа - излучение энергии», - говорит Элвис. «При низкой плотности это не так много. Требуется как возраст вселенной, чтобы остыть, поэтому вряд ли это произойдет ».
Пузырь газа расширяется со скоростью около миллиона миль в час и уже достиг примерно двух третей пути к Земле. «Когда он попадет сюда, он будет менее плотным», - говорит Элвис. «Это будет здесь через несколько миллионов лет».
Не паникуйте. В то время как газ очень горячий, частицы настолько рассеиваются, что не могут причинить вреда людям. Если вы управляете космическим кораблем через этот пузырь, «в основном вы не заметите», - говорит Элвис. «Он гораздо менее плотный, чем нормальная межзвездная среда».
Исследование, по-видимому, подтверждает график недавней деятельности Стрельца А *, намеченной в 2010 году Дугласом Финкбейнером, также в Гарвард-Смитсоновском Центре Астрофизики.
Элвис надеется, что более мощный рентгеновский телескоп в конечном итоге позволит лучше представить отдаленный пузырь газа. Рентгеновский телескоп Chandra имеет приемную зону размером только с порции для сбора рентгеновских лучей. НАСА в настоящее время рассматривает предложение о создании аппарата под названием The X-ray Surveyor.
«Это будет площадь для сбора в несколько квадратных метров», - говорит Элвис. «Никто не может быть абсолютно уверен, что мы сможем его построить, но исследования продолжаются. Мы уверены, что сможем создать что-то примерно за ту же цену, что и Чандра, но в сотни раз лучше. «С таким телескопом, добавляет он, « мы сможем увидеть гораздо более мелкие детали на гораздо большей площади., , чтобы мы могли очень быстро наметить весь этот пузырь ».
